● Két egylépcsős hűtőrendszer lépcsőzetes hűtési ciklus
● Kétlépcsős kompressziós rendszer kaszkád hűtési ciklus
● Terner kaszkádos hűtési ciklus
Tekintettel a -20 ℃ alatti alacsony hőmérsékletre, a kaszkádos hűtési ciklus rendszerét alkalmazzák, és a kétlépcsős kompressziós kaszkádos hűtési ciklus alkalmazásának oka az alacsony hőmérséklet elérése érdekében:
1. A hűtőközegek termikus fizikai tulajdonságainak korlátozása
Az állandó hőmérsékletű és páratartalmú vizsgálati gép egylépcsős hűtési ciklusában használt közepes hőmérsékletű hűtőközeg alapvetően R404A, és párolgási hőmérséklete -46,5 ° C (R22 / -40,7 ° C) egy légköri nyomáson, de a hőátadás A léghűtéses kondenzátor hőmérséklet-különbségét általában körülbelül 10 ° C-nak vesszük (az elpárologtató és a belső doboz közötti hőmérséklet-különbség a kényszerített léghűtési ciklus alatt), ami azt jelenti, hogy csak alacsony a doboz. Természetesen az R404A hűthető a kompresszor párolgási nyomásának csökkentésével. A hűtőközeg legalacsonyabb párolgási hőmérsékletét -50 ° C-ra csökkentik; ezért alacsony hőmérséklet -50 ° C és ennél alacsonyabb hőmérséklet eléréséhez közepes hőmérsékletű hűtőközeg és alacsony hőmérsékletű hűtőközeg kaszkádos hűtési ciklusát kell alkalmazni alacsony hőmérséklet -50 ° C és -80 ° C közötti hőmérséklet előállításához. Az alacsony hőmérsékletű hűtőközegek általában R23-at alkalmaznak, amelynek párolgási hőmérséklete -81,7 ° C egy légköri nyomáson.
2. Az egylépcsős sűrített gőz hűtési ciklus nyomásarányának korlátozása
Az egylépcsős gőz kompressziós hűtőszekrény minimális párolgási hőmérséklete főleg a kondenzációs nyomástól és a kompressziós aránytól függ. A hűtőközeg kondenzációs nyomását a hűtőközeg típusa és a környezeti közeg (például levegő vagy víz) hőmérséklete határozza meg. Normál körülmények között 0,7 ~ 1,8 MPa tartományban van, és a tömörítési arány a kondenzációs nyomáshoz és a párolgási nyomáshoz kapcsolódik. Ha a kondenzációs nyomás állandó, és a párolgási hőmérséklet csökken, a párolgási nyomás is csökken, így a kompressziós arány növekszik, ami a kompresszort okozza. A kipufogógáz hőmérsékletének növekedésével a kenőolaj vékonyabbá válik, a kenési körülmények pedig rosszabbá válnak. Súlyos esetekben szénképződés és hengerhúzás fordulhat elő; másrészt a tömörítési arány növekedése a&# 39 kompresszor légszállítási együtthatójának csökkenését és a hűtési kapacitásának csökkenését eredményezi, minél távolabb kerül a tényleges tömörítési folyamat az izentropikus folyamattól, a kompresszor energiafogyasztása nő, a hűtési együttható csökken, a gazdaság pedig csökken. A következő hatások jelentkeznek.
3. Bármely hűtőközeg esetében minél alacsonyabb a párolgási hőmérséklet, annál alacsonyabb a párolgási nyomás. A túl alacsony párolgási nyomás néha megnehezítheti a kompresszor belélegzését, vagy lehetővé teheti a külső levegő bejutását a hűtőrendszerbe.
4. Ha a párolgási hőmérséklet túl alacsony, néhány általánosan használt hűtőközeg eléri a fagyás hőmérsékletét, és a hűtőközeg áramlása és keringése nem valósítható meg.
5. Csökken a párolgási nyomás, nő a hűtőközeg fajlagos térfogata, csökken a hűtőközeg tömegárama, és a hűtőkapacitás nagymértékben csökken. A szükséges hűtőteljesítmény elérése érdekében meg kell növelni a szívótérfogatot, ami a kompresszort túl terjedelmessé teszi.
6. A kompresszor tekercsének hőelvezetésének korlátozása
Amikor az egylépcsős kompresszor működik, a hőmérséklet -35 ℃ körül van, mivel a kompresszor tekercse üreges a kompresszor közepén, ami problémát okoz. -35 ℃ hőmérsékleten a kompresszor alacsony nyomása negatív értéket jelent, vagyis vákuum jön létre, így a tekercs tetején lévő hő nem osztható el, így a kompresszor felülete nagyon hűvös, de valójában a belső hőmérséklet nagyon magas (mert a vákuum a legjobb hőszigetelő közeg).
A fentiekből kitűnik, hogy az állandó hőmérsékleti és páratartalom-teszt egylépcsős hűtési ciklust vagy kaszkádos hűtési ciklusrendszert alkalmazhat a -40 ℃ -es modellhez, de az egylépcsős hűtési ciklus a A kompresszor tágulási szelepe a hűtőközeg áramlásának korlátozására szolgál a párolgási nyomás (kb. 0,7 atmoszféra) csökkentésére, ezáltal alacsonyabb párolgási hőmérséklet elérésére. Ez a kialakítás a rendszer hűtőkapacitásának rovására valósul meg (a hűtési kapacitás csak kb. 0,7-0,8), alacsony hűtési hatékonysággal és a kompresszor terhelésének növelésével jár, és könnyen kiváltható a kompresszor tekercse túlmelegedni, ami befolyásolja a kompresszor élettartamát.